复杂海况下舰船微弱信号的时频辨识研究

将时频分析技术应用于复杂海况背景下舰船物理场场微弱信号的辨识研究。分析了Wigner-Ville分布(WVD)检测微弱信号时的交叉项干扰问题，采用高阶Butterworth滤波器进行预滤波，并通过Blackman窗数字平滑滤波(SPWD)，抑制WVD交叉项干扰，提高WVD时频分辨率。基于舰船水压场海上测量，对算法进行对比验证，表明该算法显著提高对复杂海况下舰船微弱信号的辨识能力。     

基于二次相关水下声源定向(时延)研究

以三基元线列阵为例，介绍了利用两个互相关函数的再作互相关的时延估计方法（二次相关），并给出了它的快速计算方法。通过计算仿真结果证明这种方法对低信噪比下窄带和单频信号具有较高时延估计精度。     

基于改进型偏最小二乘回归法导弹磁补偿研究

通过分析导弹背景磁场模型,针对导弹背景磁场模型存在的复共线性问题,提出基于偏最小二乘回归法模型参数估计方法.为了消除系统噪声对参数估计影响,对偏最小二乘回归参数估计方法进行改进,利用正交投影原理消除测量数据中无关信息.仿真说明偏最小二乘回归能够克服导弹背景磁场模型的复共线性,提高模型参数估计精度,但其对噪声抑制能力较差;而改进的偏最小二乘回归法不但能提高参数估计精度,对系统噪声具有一定的抑制作用.     

高速飞行器背景磁场模型分析与改进

为了实现在高速飞行器上对地磁场进行准确地测量,建立了高速飞行器背景磁场矩阵模型,通过感应矩阵与涡流矩阵把背景干扰磁场表示为导弹的姿态和地磁场的关系。分析了背景磁场和三轴测量误差对方向余弦测量的影响,给出了误差的计算公式;仿真结果表明,可以忽略这些误差对方向余弦的影响,用测量的方向余弦代替地磁方向余弦,使模型得到简化,便于工程应用。     

基于有限脉冲响应模型的飞机磁场补偿方法

通过分析飞机磁场数学模型,将飞机磁场表示成方向余弦与其乘积项的函数.鉴于模型参数之间存在很强的复共线性,提出了基于有限脉冲响应模型飞机磁场补偿方法.该方法将光泵磁强计和三轴磁强计的输出作为有限脉冲响应模型的输入,由带通滤波器提取信号中的变化成分,再用最小方差估计有限脉冲响应模型参数,并利用有限脉冲响应模型参数计算飞机磁场.从测量总磁场中减去飞机磁场,可得到目标信号磁场数据.最后,通过计算机仿真验证了该磁场补偿方法的有效性.     

飞机对水下目标探测干扰磁场模型化补偿算法

针对高精度航空磁探的需求,考虑地磁总强度的变化引起的涡流场,改进基于Tolles-Lawson方程的飞机磁场模型,研究了利用磁场三分量获取方向余弦的误差控制,基于偏最小二乘回归算法求解模型参数,对飞机背景干扰磁场进行模型化补偿;对补偿算法进行了数据仿真,结果表明:模型化补偿算法有效的衰减飞机本身的磁场干扰,保留瞬态的微弱磁场信号,显著提高了对远场弱磁信号的探测能力。     

基于分段拟合的舰船噪声线谱特征提取

提出了一种基于分段拟合的提取舰船噪声信号功率谱中线谱特征的方法。该方法利用分段拟合方法拟合出信号功率谱的连续部分，从原始功率谱中减去连续谱得到拉平的线谱分布，然后进行线谱特征提取。实验证明了该方法的有效性，而且分类效果很好。     

任意四元非平面阵的定向性能分析

定向精度是被动声纳系统重要技术指标,合理的阵结构可以提高其定向性能。建立空间任意四元阵模型,利用矩阵变换推导出定向的最小二乘解并从理论上给出方位角估计的误差公式,求得方位角估计方差的均值最小和不受方位角影响应满足的条件。借助计算机仿真给出俯仰角的估计误差的定性分析。最后得到空间四元阵在满足一定的空间结构时具有最佳的定向性能,为四元阵设计提供了参考依据。     

飞机磁场模型系数的截断奇异值分解法估计

由于飞机磁场模型存在一定的复共线性,很难准确估计模型系数.针对飞机磁场模型系数估计问题,提出基于截断奇异值分解飞机磁场模型系数估计方法.为了提高截断奇异值分解法参数估计的稳定性,提出了加阻尼截断奇异值分解方法.仿真结果说明加阻尼截断奇异值分解方法具有较高的参数估计精度和很高的稳定性,具有工程应有价值.     

基于低功耗器件的固态矢量地磁探测器

针对目前磁场矢量测量动态响应慢、功耗过高等问题,进行研究基于MSP430单片机的高性能固态三轴磁探仪.磁敏器件采用动态响应快、抗干扰能力强的固态磁传感器SEN-L;数据采集模块采用低功耗PNI11096芯片,并通过SPI总线与单片机数据通信.同时,采用低功耗微电子芯片、合理的供电方式、时钟频率和软件低功耗等措施充分降低总功耗.实验表明:该系统具较好的低功耗和动态响应特性,以及良好磁探能力.